Артиллерия

Одним бризантным веществам для взрывчатого превращения достаточно прикосновения пламени, у других взрывчатое превращение происходит от удара, у третьих оно происходит лишь при сильном сотрясении молекул, вызванном взрывом другого взрывчатого вещества. Сотрясение от взрыва распространяется довольно далеко, на десятки метров. Поэтому многие бризантные вещества могут детонировать даже тогда, когда взрыв такого же или другого бризантного вещества произойдет довольно далеко от них.

При детонации все бризантное вещество почти мгновенно превращается в газы. В этом случае газы не успевают по мере образования распространяться в воздухе. Они с огромной скоростью .и силой стремятся расшириться и разрушают все на своем пути.

Чем ближе к взрывчатому веществу находится препятствие, мешающее распространению газов, тем сильнее удар газов по этому препятствию. Вот почему бризантное вещество, взрываясь в сосуде, закрытом крышкой, раздробляет сосуд на мелкие части, а крышка сосуда отлетает в сторону, но обычно остается целой (рис. 38).

Можно ли пользоваться бризантными взрывчатыми веществами для заряжания орудия?

Конечно, нет. Мы уже знаем, что при детонации пороха ствол орудия разрывается. То же самое произошло бы и в том случае, если бы мы вложили в орудие заряд из бризантного взрывчатого вещества.

Поэтому бризантные взрывчатые вещества служат главным образом для заполнения каморы артиллерийских снарядов. Мало чувствительные к удару бризантные вещества, например тротил, помещают внутри снарядов и заставляют детонировать при встрече снаряда с целью.

Некоторые взрывчатые вещества отличаются необычайной чувствительностью: гремучая ртуть, например, взрывается от легкого укола и даже от сотрясения.

Чувствительностью таких взрывчатых веществ пользуются для воспламенения заряда пороха и для детонации бризантных взрывчатых веществ. Эти вещества называются инициирующими. Кроме гремучей ртути, к инициирующим веществам относятся азид свинца, тринитрорезорцинат свинца (ТНРС) и другие.

Для воспламенения порохового заряда чаще всего применяют небольшие порции гремучей ртути.

Однако использовать гремучую ртуть в чистом виде нельзя – она слишком чувствительна; гремучая ртуть может взорваться и воспламенить заряд пороха, когда этого еще не нужно – при случайном легком ударе во время заряжания или даже от сотрясения при перевозке зарядов. Кроме того, пламя от чистой гремучей ртути плохо воспламеняет порох.

Чтобы пользоваться гремучей ртутью, надо понизить ее чувствительность и повысить воспламеняющую способность. Для этого гремучую ртуть смешивают с другими веществами: шеллаком, бертолетовой солью, антимонием. Получаемая смесь воспламеняется только при сильном ударе или уколе и называется ударным составом. Медная чашечка с помещенным в нее ударным составом называется капсюлем.

При ударе или уколе капсюль дает пламя с очень высокой температурой, которое воспламеняет пороховой заряд.

Как видим, в артиллерии применяются и инициирующие, и метательные, и бризантные взрывчатые вещества, но только для разных целей. Инициирующими взрывчатыми веществами пользуются для изготовления капсюлей, порохом – для выбрасывания снаряда из ствола, бризантными взрывчатыми веществами – для снаряжения большинства снарядов.

Какова же энергия пороха?

При выстреле часть энергии, заключенной в заряде пороха, переходит в энергию движения снаряда.

Пока заряд еще не зажжен, он обладает потенциальной или скрытой энергией. Ее можно сравнить с энергией воды, стоящей на высоком уровне у шлюзов мельницы, когда они закрыты. Вода спокойна, колеса неподвижны (рис. 39).

Но. вот мы воспламенили заряд. Происходит взрывчатое превращение – энергия освобождается. Порох превращается в сильно нагретые газы. Таким образом, химическая энергия пороха превращается в механическую, то есть в энергию движения газовых частиц. Это движение частиц создает давление пороховых газов, которое, в свою очередь, вызывает движение снаряда: энергия пороха превратилась в энергию движения снаряда.

Мы как бы открыли шлюзы. Бурный поток воды ринулся с высоты и быстро завертел лопасти водяного колеса (см. рис. 39).

Какое же количество энергии заключено в заряде пороха, например в полном заряде 76–миллиметровой пушки?

Рис. 39. Потенциальная энергия превращается в энергию движения

Это легко подсчитать. Полный заряд пироксилинового пороха 76–миллиметровой пушки весит 1,08 килограмма. Каждый килограмм такого пороха выделяет при сгорании 765 больших калорий тепла. Каждая большая калория, как известно, соответствует 427 килограммометрам механической энергии.

Рис. 40. Единица работы–килограммометр

Таким образом, энергия, заключенная в полном заряде 76–миллиметровой пушки, равна:

1,08·765·427 = 352.000 килограммометров.

А что такое килограммометр? Это работа, которую надо затратить для того, чтобы поднять один килограмм на высоту в один метр (рис. 40).